【技術實現步驟摘要】
本方案屬于沉鋰生產電池級碳酸鋰工藝領域，具體涉及一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置及方法。
技術介紹
1、硫酸鋰是一種化學品，外觀為無色單斜晶體或白色結晶狀粉末，溶于水，不溶于丙酮和無水乙醇，有治療躁狂抑郁性精神病的作用，在新能源電池技術中，也常用硫酸鋰溶液來制備電池級碳酸鋰。在制備硫酸鋰時，需要將硫酸鋰溶液進行沉鋰工序，將適量的純堿倒入硫酸鋰溶液內，使硫酸鋰溶液與純堿溶液反應后，生成硫酸鋰漿料，便于對硫酸鋰漿料進行后續加工。
2、申請號202110723912.的專利技術專利公開了一種高效快速沉鋰生產電池級碳酸鋰工藝，屬于濕法冶金-鋰鹽生產領域，以解決現有的沉鋰工序耗時長，生產效率低下的問題，包括如下步驟：同時向管道混合器中加入經預熱的碳酸鈉清液與硫酸鋰清液；形成漿料并輸送至碳化反應釜反應，后將料液輸送至熱析反應釜；熱析反應后，離心固液分離，碳酸鋰熱析粗品再次形成料漿，將漿料輸送至熱析攪洗釜；固液分離后，干燥，粉碎后得到電池級碳酸鋰。同時泵入硫酸鋰清液和碳酸鈉清液，提前混合，減少了碳酸鋰沉淀反應的時間，提升了碳酸鋰設備的利用率，釋放生產系統生產潛能。
3、碳酸鋰普遍采用純堿液和硫酸鋰溶液在加熱沸騰情況下進行復分解反應獲得，由于碳酸鋰溶解度較小，以沉淀形式析出，使得反應能夠發生。由于鋰、鈉均屬于堿金屬，性質極為相近，沉鋰過程中易形成包晶，對濕碳酸鋰進行攪洗，無法將其中包裹的鈉元素洗出，使得碳酸鋰產品中鈉含量超標，電池級碳酸鋰對鈉指標要求更加嚴格，一旦形成包晶，產品很難滿足電池級碳酸鋰的標準要求。沉鋰過程，純堿
4、上述技術僅通過預熱的方式讓碳酸氫鈉和硫酸鋰混合，該種生產方式得到的碳酸鋰產品中鈉含量偏高，影響產品一次合格率；現需要一種技術能夠實現硫酸鋰的分散加入，進行沉鋰反應，降低產品中鈉含量，提高電池級碳酸鋰的一次合格率。
技術實現思路
1、本方案的目的是提供一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置及方法，能夠降低產品中鈉含量，提高電池級碳酸鋰的一次合格率，從而解決電池級碳酸鋰的一次合格率低的問題。
2、為了達到上述目的，本方案提供一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，包括反應釜和加熱管，所述加熱管套設在反應釜外側，用于給反應釜加熱，還包括：
3、加料環槽：所述加料環槽呈同心圓環狀，兩個圓環之間間隔出槽，加料環槽的外環端與反應釜內壁固定，加料環槽與反應釜的中心軸同軸；加料環槽的槽底固設有齒形堰，所述齒形堰呈鋸齒狀，均勻分布在加料環槽底部；所述加料環槽在底部開有若干間隔均勻的漏液孔，所述漏液孔用于加料環槽內的液體進入反應釜中；
4、加料管：所述加料管伸入反應釜內，加料管的出口位于加料環槽的正上方。
5、本方案的基本原理及有益效果：在液面上，采用鋼板加工一個加料環槽，外環與槽體之間固定連接，環的內部制作成齒形堰，即鋸齒溢流堰，齒形堰呈鋸齒狀，均勻分布在加料環槽底部，同時，在加料環槽的底部加工若干均勻分布的漏液孔。硫酸鋰溶液經過加料管進入環形槽后，一部分溶液穿過漏液孔直接落入槽中，由于漏液孔不能及時將添加在加料環槽內的硫酸鋰溶液完全漏進反應釜內，剩下沒來得及流出的硫酸鋰溶液便會沿著齒形堰的延伸方向（沿加料環槽的環向延伸）流動，即多余部分從鋸齒溢流堰的邊緣緩慢、多點落入反應釜內，與事先加入的純堿液發生沉淀反應，料漿分離后得到濕碳酸鋰，經攪洗、烘干，得到電池級碳酸鋰。改進硫酸鋰加料方式，可大大降低產品中鈉含量，提高電池級碳酸鋰的一次合格率。
6、進一步，所述反應釜上方還設置有觀察口。
7、有益效果：方便操作時對反應釜內部的情況進行觀察。
8、進一步，所述加料管設置有3-5個，均勻分布在加料環槽的上方。
9、有益效果：實現多點加入，有效地完成反應釜內多點位加入硫酸鋰溶液，保證了反應充分的情況下，還保證了效率。
10、進一步，還包括攪拌電機，所述攪拌電機固定在反應釜頂端，攪拌電機的輸出軸伸入反應釜的內部，攪拌電機的輸出軸同軸固定有轉動桿，轉動桿的底端靠近反應釜底，所述轉動桿同軸固定攪拌扇葉，所述攪拌扇葉設置在鋼板下端。
11、有益效果：通過攪拌使得反應充分。
12、進一步，所述漏液孔直徑在7-9mm，相鄰兩個漏液孔之間的間距在23-25mm。
13、有益效果：能夠嚴格控制硫酸鋰的添加速率，減少包晶的形成。
14、進一步，所述反應釜底部還設置有出料口。
15、有益效果：方便反應結束后直接從出料口將成品導出。
16、進一步，所述加料管和加料環槽之間還設置有阻流部件，所述阻流部件包括：
17、導流塊：與反應釜內壁固定連接；所述導流塊豎直方向上開有導流腔；
18、推動塊：與導流塊滑動連接；
19、導桿：導桿的上端與推動塊底部固定連接，另一端伸出導流塊，并從加料環槽的內環靠近反應釜中心軸的一側延伸至加料環槽下方；
20、漏液塊：與導桿的下端固定連接，漏液塊與加料環槽底部形狀匹配；漏液塊上端固定有若干阻塞針，所述阻塞針分布與漏液孔位置分布匹配；所述漏液塊上開有若干通液孔，所述通液孔位置在相鄰的阻塞針之間；
21、復位彈簧：分別與導流腔底端和推動塊底端固定；
22、導流通道，設置在導流塊的上下滑動的初始位置與終止位置之間，用于將導流腔內的液體添加至加料環槽內，導流通道的位置與加料管位置匹配；
23、導流塊數量與加料管匹配。
24、本方案的基本原理及有益效果：導流塊設置在加液管下方，用于對加料管內的液體進行轉運，在加料管啟動時，硫酸鋰溶液首先滴進導流腔中，在重力作用下，推動塊向下移動，復位彈簧受壓，當移動到下極限位置時，導桿將漏液塊推動至最低位置，導流通道導通導流腔和加料環槽，此時，位于漏液塊上方的阻塞針從漏液孔中取出，漏液孔貫通，導流腔流向加料環槽內的硫酸鋰，經過漏液孔后向下流，經過通液孔流至反應釜內；本方案中通過對彈簧的選用，以及導流通道的位置選擇，能夠及時控制反應彈簧的回彈速度，如在上方加料管關閉時，推動塊上方的沖擊力減少，復位彈簧快速反彈，帶動阻塞針插入漏液孔內，阻擋硫酸鋰溶液的添加。
25、本方案通過設置漏液塊，阻斷了加料環槽和純堿液面的直接接觸，進而減少了在攪拌過程中，純堿溶液濺射在加料環槽底部生成沉淀結晶的概率，同時減少了結晶堵塞漏液孔的概率，且結晶如果殘留在漏液塊底部，在漏液塊上下移動時，能抖落一部分，在漏液孔漏液過程中，持續沖刷，也能夠減少沉淀堆積，并且，由于漏液孔直徑遠小于通液孔直徑，就算是在通液孔底部生成部分沉淀，也不會影響硫酸鋰的添加效率。
26、一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料方法，包括以下步驟：
27、s1：反應釜中設置加料環槽，加料環槽內部設置有齒形堰，加料環槽底部開有若干本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，包括：反應釜和加熱管，所述加熱管套設在反應釜外側，用于給反應釜加熱，其特征在于，還包括：
2.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述反應釜上方還設置有觀察口。
3.根據權利要求2所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述加料管設置有3-5個，均勻分布在加料環槽的上方。
4.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：還包括攪拌電機，所述攪拌電機固定在反應釜頂端，攪拌電機的輸出軸伸入反應釜的內部，攪拌電機的輸出軸同軸固定有轉動桿，轉動桿的底端靠近反應釜底，所述轉動桿同軸固定攪拌扇葉，所述攪拌扇葉設置在鋼板下端。
5.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述漏液孔直徑在7-9mm，相鄰兩個漏液孔之間的距離在23-25mm。
6.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述反應釜底部還設置有出料口。
7.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：
8.一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料方法，其特征在于，步驟S2之前還需對硫酸鋰溶液預熱。
...【技術特征摘要】
1.一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，包括：反應釜和加熱管，所述加熱管套設在反應釜外側，用于給反應釜加熱，其特征在于，還包括：
2.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述反應釜上方還設置有觀察口。
3.根據權利要求2所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：所述加料管設置有3-5個，均勻分布在加料環槽的上方。
4.根據權利要求1所述的一種沉鋰過程硫酸鋰溶液加料裝置，其特征在于：還包括攪拌電機，所述攪拌電機固定在反應釜頂端，攪拌電機的輸出軸伸入反應釜的內部，攪拌電機的輸出軸同軸固定有轉動桿，轉動桿的底端靠近反應釜底，所述轉動桿同軸固定攪拌扇葉，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳悅娣，毛江運，趙永頃，
申請(專利權)人：新疆昆侖藍鉆鋰業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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